德清某酒店的空調系統設計

周俊凱 劉曉娟

浙江省建筑設計研究院

1 工程概況

該酒店項目位于德清縣，地上11 層，地下1 層，建筑高度：依0.000 標高以上高度為46.72 m（結構面），屋頂機房最高標高52.8 m，建筑總面積：25275.26 m2，其中地上16485.27 m2，地下8789.99 m2。地下1 層功能為汽車庫、冷凍機房、鍋爐房、發電機房等設備用房及后勤用房。地上1～3 層為裙房，主要功能為餐飲、會議、健身中心。地上4～11 層為標準層，主要的功能為客房。

2 空調系統設計

2.1 室外設計計算參數（參照杭州）

夏季：空調室外計算干球溫度35.6 ℃，空調室外計算濕球溫度27.9 ℃，空調室外計算日平均溫度31.6 ℃，室外平均風速2.4 m/s，室外大氣壓力1000.9 hPa，通風室外計算溫度32.3 ℃，通風室外計算相對濕度64%[1]。

冬季：空調室外計算干球溫度-2.4 ℃，空調室外計算相對濕度76%，供暖室外計算溫度0 ℃，通風室外計算溫度4.3 ℃，室外平均風速2.3 m/s，大氣壓力1021.1 hPa

2.2 室內設計計算參數[2]

室內設計計算參數如表1 所示[2]：

表1 室內設計計算參數

2.3 空調冷、熱源

采用HDY-SMAD 華電源空調負荷計算軟件V-1.92 版詳細計算，酒店的夏季空調計算冷負荷為：2119 kW，單位建筑面積空調冷指標：84 W/m2；冬季空調計算熱負荷為：1575 kW，單位建筑面積空調熱指標：63 W/m2。

本工程冷源由電制冷螺桿式冷水機組提供，熱源由真空熱水機組提供。冷水機組和真空熱水機組均設置在地下一層。

冷凍機房內設置3 臺電制冷螺桿式冷水機組（單臺制冷量735.4 kW），供回水溫度為7/12 ℃，與其配合使用的空調冷凍水循環泵為一對一設置，同時設置一臺備用泵，共4 臺（三用一備）。空調冷凍水循環泵均配變頻器。空調水系統采用閉式真空排氣定壓機組定壓、排氣及補水，真空排氣定壓機組設在冷凍機房內。

鍋爐房內設置2 臺燃氣燃油兩用真空熱水機組（單臺供熱量：1745 kW），真空熱水機組內置四組板換，分別提供空調熱水和高中低三個分區衛生熱水。空調熱水供回水溫度為60/50 ℃，與其配合使用的空調熱水循環泵為一對一設置，同時設置一臺備用泵，共3 臺（二用一備）。空調熱水循環泵均配變頻器。相對于常壓鍋爐加板換的做法，采用真空熱水機組能夠克服常壓熱水鍋爐易結垢、氧腐蝕等缺點[3]，減少鍋爐房設備布置空間。由于真空熱水機組板換內置，且為汽水交換，因此系統熱效率也比常壓鍋爐加板換的高。空調熱水系統采用閉式真空排氣定壓機組定壓、排氣及補水，真空排氣定壓機組設在鍋爐房內。

消控中心獨立設置VRF 空調系統。地下室垃圾房、操作間和屋頂電梯機房預留空調電源，實際根據需要另行安裝分體空調。

2.4 空調風系統

1 層餐廳、大堂、2 層休息區等大空間場合均采用臥式組合式空氣處理機組，配初、中效過濾器及電子凈化裝置。對空氣實施冷卻去濕(加熱加濕)及過濾凈化處理，均設專用空調機房。使用空氣處理機組的區域均采用全空氣方式，在吊頂內水平敷設風管，按空調區冷熱負荷進行分配。

2、3 層會議室、行政辦公、健身中心等小空間場所采用風機盤管+新風機組的形式。

4～11 層客房層采用風機盤管+分子篩轉輪熱回收新風機組的形式。其中，分子篩轉輪熱回收機組屬于全熱交換裝置，通過室外新風與衛生間的排風進行熱交換回收排風能量。分子篩具有選擇吸附功能，能夠有效防止交叉污染，對這種交叉污染要求嚴格又有排風節能要求的場所尤為適用[4]。機組均設在屋頂新風機房內，共2 臺，分別負責4～7 層、8～11 層。客房里管道井里設空調新風管、衛生間排風管、空調冷熱水管、凝結水管及給排水專業管道。如圖1、2 所示。

圖1 標準層客房大樣

圖2 熱回收新風系統原理圖

2.5 空調水系統

空調水系統管道水平管、立管均按異程布置，各分支與總管及每層接入立管處回水管上均設靜態平衡閥，以平衡各路水阻。每個空調箱回水管上均設動態平衡電動調節閥。閉式系統管路在每層供水管（管徑≥DN65）上設置微泡排氣裝置，系統最高處及所有積聚空氣的高點設置排氣閥,在冷凍機房和鍋爐房回水總管上設置微米級除污裝置，同時在管路最低點設置排水管及排水閥。

空調水系統地上部分均采用四管制系統，地下1層采用分區二管制系統。

四管制系統指空調箱或風機盤管同時裝有冷盤管和熱盤管，每組盤管一進一回，共四根。兩組水管分別接入空調冷水和空調熱水，實現一些房間供熱的同時，另一些房間供冷。在國家星級酒店評比標準中，采用四管制系統評分較高，因此這也成了大多數星級酒店的標配，其目的主要是滿足客戶和使用不同需求。

從調節范圍來看，四管制系統是每臺末端設備均可獨立調節，兩管制系統只能整個系統一起進行冷、熱轉換，而分區兩管制系統則可實現不同區域的獨立控制。對于本工程而言，地下一層均為后勤輔助用房，由于其維護結構負荷不大，主要是人員及設備負荷為主，且特性類似，因此，可以將地下一層的后勤輔助用房單獨分為一個系統，末端均采用二管制風機盤管，形成分區二管制系統，這樣在滿足功能的前提下使空調系統更加經濟合理。

3 節能及自控

3.1 節能設計

螺桿式冷水機組COP≥5.52（大于限定值6%[2]），燃氣燃油兩用真空熱水機組額定熱效率≥92%（大于限定值2%[2]）。

冷水機組、真空熱水機組優先采用由冷熱量優化控制運行臺數的方式，采用機房群控。

空調冷凍水循環泵、空調熱水循環泵、空氣處理機組均配變頻器。

地下停車庫的送、排風系統根據CO 濃度進行自動控制，CO 監測點按排風口對應布置。

有可開啟外窗的空調房間，過渡季節可利用開窗進行自然通風。

本工程空調三路總回水管上各設一套超聲波冷熱計量表，協助物業分析和優化設備能耗。

風機盤管均采用電動溫控閥和三擋風速結合的控制方式。

設置全空氣系統的區域按照全新風工況預留新風百葉，過渡季節可按照全新風工況運行。關于風系統的節能，還有前文提到的利用分子篩轉輪熱回收新風機組回收排風能量。

3.2 自動控制

冷凍機房、鍋爐房設機房群控系統，根據室外溫度和濕度變化情況由群控系統確定在系統安全運行的前提下，根據節能原則判斷水泵的啟停和頻率。

冷凍水泵、熱水泵設變頻控制柜，部分負荷時通過機房群控系統控制變頻柜動作以節約能源。

根據設置于供回水干管上的溫度傳感器及流量傳感器計算用戶的實際負荷自動控制制冷機組、水泵、冷卻塔等的開啟臺數。

風機盤管回水管設具有斷電復位功能的開關型電動兩通閥，風量由手動三速開關控制。風機盤管設有關斷閥，若單個風機盤管出現問題，可關斷水閥進行檢修。風機盤管配有獨立溫控器，溫控器應具有冷、熱模式轉換功能。酒店內風機盤管的溫控器設置在酒店客房內。客房內風機盤管由本地溫控器控制，但在移除房卡后應可自動轉為低速運轉。

空調機組、新風機組回水管上設置動態電動平衡調節閥。根據送風溫度，調節冷、熱水流量。

組合式空調機組及新風機組的新風吸入管設電動對開多葉調節閥，電動風閥與機組風機連鎖控制，風機停止運行，電動風閥關閉。表冷器設防凍開關，實現盤管的防凍控制，即：達到防凍溫度時，使電動調節閥全開同時關閉風機與新風進風閥。

組合式空調機組及新風機組、電動水閥、電動新風閥進行電氣連鎖，其開啟順序為：電動水閥、電動新風閥、風機。停機順序相反。

公共區風機盤管納入樓控系統進行控制，酒店客房、辦公室的風機盤管就地控制，設液晶面板型溫控器，能夠實現溫度設定、風速調節、定時功能等。

4 設計總結

對于酒店的設計，要根據甲方產品定位需求，同時結合管理公司的要求，合理選擇系統，避免初投資和運行費用不必要的增加。

采用真空熱水機組代替常壓熱水鍋爐+板換，可以減少鍋爐房的占地面積，采用汽水交換使得系統的熱效率也有所提高，從而降低運行費用。

采用分子篩轉輪熱回收新風機組，在提供客房區域的新風同時，通過回收衛生間和走道的排風能量，進一步減少空調運行能耗。

在四管制的基礎上，采用部分分區兩管制系統在不影響空調使用效果的前提下，簡化了系統能夠降低一部分初投資，同時也節省一部分管道安裝吊頂空間。

酒店自2019 年9 月對外營業以來，經過冬夏季使用，空調運行情況良好。